在半导体设计、制造、封装中的各个环节都要进行反复多次的检测、测试以确保产品质量，从而研发出符合系统要求的器件。缺陷相关的故障成本影响高昂，因此，检测贯穿整个半导体制造过程。前道量检测对每一步工艺过程的质量进行测量或者检查，以保证工艺符合预设的指标，防止出现偏差和缺陷的不合格晶圆进入下一道工艺流程。
关键尺寸(Critical Dimension,CD)是衡量光图形尺寸及其均匀性与稳定性的核心指标，是半导体前道工序的重要环节，直接影响器件性能和晶圆良率，它涉及的检测主要是线宽偏差、上下层图形对准偏移。
关键尺寸CD测量可采用的方案
采用光学散射测量与显微成像对准，51camera可提供完整的视觉方案。
本文主要从CD-SEM 工作原理和OCD/Scatterometry原理两类技术来进行光刻关键尺寸测量。
CD-SEM 工作原理(高分辨率/局部量测)
1、电子束扫描
聚焦电子束按栅格扫描光刻胶图形表面
2、二次电子信号采集
图形边缘产生二次电子(SE)信号井被探测器收集
3、边界提取
对 SE信号强度进行阈值处理，提取左右边界位理
4、尺寸计算
计算边界之间的距离，得到关键尺寸(CD)
OCD/Scatterometry 原理(大面积/非破坏量测)
OCD(离光学CD)
衍射光与反射光强变化与图形 CD存在对应关系
Scatterometry(散射量测)
测量散射，反射图形参数
(CD、侧壁角、粗糙度、腰厚等)
CD-SEM和OCD/Scatterometry技术对比
常见的缺陷：
·桥连
相邻图形连接，导致开短路
·开口缩小
线中部收窄，CD不均匀
·残胶
残胶影响后续刻蚀或填充
·塌陷
高深宽比结构侧壁塌陷
·CD偏大
尺寸超出规格上限
·CD偏小
尺寸低于规格下限
精准的CD量测是光刻工艺优化与良率提升的基石，为先进制程保驾护航。
转载自 CSDN-专业IT技术社区
原文链接：https://blog.csdn.net/ZQ51camera/article/details/169263312
